夏热冬冷地区居住建筑节能窗传热系数和遮阳系数优化研究

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1、夏热冬冷地区居住建筑节能窗传热系数和遮阳系数优化研究术吴蔚雷持平(南京大学建筑学院，南京210093)【摘要】居住建筑的围护结构中，门窗的保温隔热性能最差，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一，提高其保温隔热性能可显著降低建筑能耗。本文以夏热冬冷地区典型城市南京为例．选择最具代表性的三类居住建筑为研究对象，通过DeST—h模拟软件．探讨不同居住建筑外窗的最佳传热系数和遮阳系数，旨在为建筑师和开发商在选用节能窗产品的过程中，提供较为切实可行、直观明了的参考依据【关键词】夏热冬冷地区；节能窗；居住建筑；传热系数；遮阳系数内舒适度的空调建筑为例．外窗在1月和8月占围护1前言结构总能耗

2、比例分别为47％和60％团。由此可见．提高众所周知，外窗是建筑围护结构最为薄弱的环节。外窗的保温隔热性能可显著降低建筑能耗其能耗约占建筑总能耗的40％～50％tu。尤其是在夏热影响外窗热工性能的因素主要包括窗体的位置、冬冷地区，夏季时间长，太阳辐射强度大，气候闷热；冬大小及其本身的构成部件等。近年来．国内在节能窗季阴冷，日照缺乏。这种气候条件要求该地区的建筑外方面做了大量的研究。一方面。从理论分析和定性的窗冬季保温，夏季隔热。以南京l2层点式住宅满足室角度研究如何提高窗体的节能效率．以及节能窗体的分类和性能。例如．浙江大学的张雯在简单模型的基江苏省建设厅科研资助项目(JS200522)

3、础上，运用DOE2IN模拟软件研究不同窗墙比、朝向、表3国内其他省市政府办公建筑的耗电量统计(kWh／m2．a)在10％以上．这与近几年大多数机关单位对建筑节能电耗的重视有关序号省、市最大最小平均(3)山东省的机关办公建筑年平均单位面积耗电1山东省79．417．O241．69量为41．69kWh／m2·a，与其他城市相比用能水平较低。2广东省东莞222．5844．2594_33(4)建筑节能是节能工作的重点。获得能够定量3佛山225．8526．1169-35描述建筑能耗具体状况的数据是建筑节能工作的重4河北省l24．727．660-35要基础。因此。我们必须要尽快建立机关办公建筑和5石

4、家庄208．654．4994．966武汉73．447．362_8大型公共建筑节能监管体系，实施分项计量．同时提7常州159．688_3114．24高节能运行管理水平．为高能耗建筑的进一步节能改注：表中郡分数据来源于网络的能耗公不。造做好准备。最终真正做到建筑节能降耗。料窗、中空玻璃窗、w—E玻璃等；增加建筑物外遮阳：在建筑周围搞好绿化，以减少地面反射形成的冷参考文献：[1】彭慧，崔宝珠，李静．建筑围护结构节能与暖通空调节能Ⅲ．煤气与热负荷f2]力，2006，26(9)：66—67．(2)建筑能耗总量、单位面积能耗、人均能耗从【2】马秀力，肖勇全，李彬．不同下垫面的反射特性对空调负荷的影

5、响L乃．20052007年都呈现下降趋势．而且下降比例一般都山东建筑工程学院学报，2005，20(5)：35—38．2010年2期·47·*窗体传热系数等对建筑能耗的影响【3】：另一方面，从遮结合规范要求和住宅的实际构造状况．设定模型阳和节能窗一体化的角度研究了以附加遮阳的方式围护结构构造层次如下：改善节能状况[41。尽管如此，有关节能窗体对居住建筑(1)屋面：30mm挤塑聚苯板+20mm水泥砂浆找能耗影响因素和规律方面的全面、具体、定性的研究平层+100mm现浇钢筋混凝土屋面层+20mm内粉刷还较少．而且以前的研究多是以简单模型来模拟不同层。传热系数为0．86W／(m2·K)。窗体或

6、不同朝向开窗时能耗情况的变化，这种研究存(2)外墙：20ram水泥砂浆找平层+15mm挤塑聚在一定的局限性苯板+190mm双排孔混凝土小砌块(盲孔)+20mm内本文选取夏热冬冷地区的典型城市——南京．运粉刷层。传热系数为1．08W／(mz·K)。用DeST—h模拟软件。针对联排别墅、多层住宅、小高其它围护结构均按照规范要求设定．软件参数均层三类典型的居住建筑类型．探讨其外窗的最佳传热按DeST—h能耗模拟软件缺省值设置系数和遮阳系数2．2模拟方案及能耗数据分析根据南京地区建筑外窗的现状和节能规范要求．2模拟模型及能耗数据分析设定遮阳系数JsC的取值范围为0．15～0．80．每隔0．05

7、2．1模拟模型及参数设定取值一次：传热系数K的取值范围为1．5W／(m2·K)由于不同居住建筑类型的平面布局和构造等存在3．5W／(m2．K)，每隔0．5W／(m2·K)取值一次。通过大量一定的差异．其热工特性以及适宜的外窗性能也不尽模拟，得出不同类型居住建筑的最佳节能^量窗体镒参数。相同．故需要分别进行研究。根据项目组成员对南京现因篇幅原因．此处不列出相关模拟数据。有27个住宅小区的调研和数据统计．选取了其中最具通过对模拟数据的分析可知砉一；